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Korea Institute of Ocean Science & Technology

해양기후연구, ‘무용지용(無用之用)’의 신념으로 수행

  • 조회 : 283
  • 등록일 : 2021-04-05
해양기후연구,
‘무용지용(無用之用)’의 신념으로 수행
- KIOST 해양순환연구센터 장찬주 책임연구원 -


해양기후연구,  ‘무용지용(無用之用)’의 신념으로 수행

쉽게 접할 수 없었던 바다에 대한
막연한 동경과 그리움

학창시절부터 줄기차게 들어왔던 말이 있다. 바로 “우리나라는 삼면이 바다”여서 해양영토가 육지 면적의 4.5배에 달한다는 사실이다. TV나 매스컴에서 우리나라를 소개할 때 빠지지 않고 등장하는 이 홍보 멘트는 대한민국 국민이라면 모르는 이가 없을 정도로 널리 알려진 사실이다. 그러나 대다수는 “삼면이 바다지. 그래서?”라며 무심코 흘려듣기 마련일 터. 반면, “미래 자원으로 활용할 가치가 높은 바다가 우리나라를 둘러싸고 있다는 것은 무궁무진한 가능성”이라고 진지하게 생각하는 이는 드물 것이다. KIOST 해양순환연구센터 장찬주 책임연구원은 어린시절 학교와 TV에서 수없이 많이 듣던 이 말이 문득 궁금해지기 시작했다. 우리나라 주변에 바다가 있다는 것이 왜 중요할까? 그리고 무한한 가치와 가능성을 가졌다는 바다란 대체 어떤 존재일까? 하는 막연한 호기심이 인 것이다.

‘해양과 대기의 상호작용’에 관한 워크숍 참관으로
해양순환 분야에 관심과 흥미 느껴

고등학교에 진학해서 자연과학 분야에 흥미를 느낀 그는 이왕이면 평소에 궁금했던 바다를 연구해 보는 것이 좋겠다는 생각에 서울대학교 해양학과에 입학원서를 냈다. 당시만 해도 해양학과는 전국에 6개 대학에만 개설될 정도로 드문 학과였다고. 그런데 막상 대학에 들어가서는 엉뚱하게도 산악부에 가입하기도 했다. ‘극과 극은 통한다.’는 말처럼 산과 바다는 전혀 다른 것 같으면서도 서로 통하는 묘한 매력이 있기 때문이었다. 이렇듯 자연을 벗 삼아 자유롭게 여행과 관찰에 열중하던 그가 해양학에서도 특히 해양순환 분야에 관심을 가지게 된 계기는 대학원 시절 한 워크숍에서 연세대학교 대기과학과 김정우 교수의 ‘해양과 대기의 상호작용’에 관한 발표를 듣고부터였다.

사진 1. KIOST 해양순환연구센터 장찬주 책임연구원

사진 1. KIOST 해양순환연구센터 장찬주 책임연구원

“돌이켜 보면 바다를 그리워했을 수도 있어요. 내륙 깊숙이 위치한 분지인 대구에서 자랐기 때문에 바다는 쉽게 접할 수 있는 대상이 아니었죠. 주로 소설이나 영화를 통해서만 간접적으로 경험할 뿐이었는데, 여성 최초로 노벨상을 받은 스웨덴의 문호 셀마 라게를뢰프의 소설 ‘닐스의 모험’은 퍽 인상적이었습니다. 난쟁이가 된 주인공이 거위를 타고 기러기떼에 합류해 전 세계를 두루 여행한다는 동화였는데, 광활한 바다를 여행하고 자유롭게 관측과 탐사를 할 수 있을 것 같다는 기대감과 동경을 심어주기에 충분했죠.”
“김정우 교수는 전지구 대기대순환 모델링의 아버지로 불리는 UCLA 대기과학과 아라카와 교수의 제자였는데, 당시 그분이 ‘대기가 해양을 움직이는 것이 아니라, 해양이 스스로 변하기 위해서 대기를 이용하는 것일 수도 있다.’는 말씀을 하더군요. 보통은 바람 등 대기 순환이 해양을 움직인다고 설명하는데, 대기보다 1,000배 정도 밀도가 큰 해양을 대기가 움직인다는 것은 납득하기 어렵다는 논리였습니다. 어찌 보면 해양순환연구의 가장 중요하고 근본적인 질문을 던진 셈인데, 이 새로운 시각이 상당히 신선한 충격으로 다가왔어요. 그래서 계절적인 변화나 기후 조절 등 장기적인 관점에서는 해양이 주인공이지 않을까라는 생각으로 해양순환 연구에 관심을 갖게 되었습니다.”
연구자들이 기피했던 ‘해양 혼합층’ 연구
국내 최초로 동해 혼합층깊이 지도 완성

박사학위를 취득한 후 진로를 고민하던 중 공무원 조직의 성격이 강했던 국립해양조사원이나 국립수산과학원보다 정부기관으로는 유일하게 대양과 해양을 연구하는 기관이자, 관측선이나 연구장비 등의 인프라가 선진국 못지않게 뛰어난 KIOST에 마음이 끌렸다. 진정한 해양학자의 길을 걷고자 당당히 KIOST에 입사한 그는 20여 년간 다양한 연구를 수행했는데, 가장 대표적인 연구성과로 ‘해양혼합층에 관한 연구’를 꼽는다. 해양혼합층은 수온과 염분 등이 연직으로 일정한 층으로, 대기와 해양의 상호작용에 중요한 영향을 미친다. 해양생태계를 지탱하는 식물플랑크톤의 먹이인 영양염은 주로 심층에 많이 분포하는데, 혼합층은 심층의 영양염을 상층 해양에 전달하고, 이밖에도 주요 수중 통신수단인 음파의 전달을 좌우하는 중요한 역할을 한다. 그러나 이렇게 혼합층이 중요함에도 워낙 다양하고 엄청난 양의 자료를 다루는 일이라 특히 우리나라에서는 연구가 미흡하였다. 그는 해양 기후와 해양생태계에서 혼합층의 가치에 주목하고 남들이 하지 않는 도전에 발을 디뎠다.

“혼합층 연구에서 가장 큰 애로사항은 자료 처리에 관한 부분입니다. 혼합층깊이를 계산하기 위해서는 해당 해역에서 관측한 수온, 염분, 밀도 등의 빅데이터 자료들을 일일이 품질 검증하고 그중에서도 유의미한 자료를 추출해야 합니다. 엄청난 시간과 노력, 자원이 필요합니다. 그래서 상대적으로, 특히 우리나라에서는 이에 대한 연구가 여전히 부족합니다. 다행히 당시 서울대학교에서 박사 위탁교육과정을 수행하고 있던 해군사관학교 임세환 교수와 의기투합하여 국내 최초로 동해 혼합층깊이에 관한 지도를 완성할 수 있었습니다.”

그림 1. 겨울 혼합층깊이(왼쪽)와 클로로필(오른쪽) 분포 (Lim et al, 2012)

그림 1. 겨울 혼합층깊이(왼쪽)와 클로로필(오른쪽) 분포 (Lim et al, 2012)
Lim, S., Jang, C. J., Oh, I. S. & Park, J. (2012) Climatology of the mixed layer depth in the East/Japan Sea. J. Marine Syst. 96-97, 1-14.

동 연구는 동해의 혼합층깊이를 정밀하게 분석했을 뿐만 아니라, 겨울철에 혼합층깊이의 공간분포와 식물플랑크톤의 공간적 분포가 유사하다는 사실을 과학적으로 입증한 국내 최초의 사례로 평가받고 있다. 그밖에 최근 장강(양자강)에서 유입된 담수가 주변 바다의 해수와 혼합되면서 담수(저염수)를 형성, 제주를 포함한 남해안과 동해까지 이동하고 제주 인근과 남해의 양식장이 큰 피해를 입었다는 언론 보도가 있는데, 장강 담수가 수온과 염분에 미치는 영향 관련 분야의 연구 역시 그의 선제적 연구성과가 바탕이 되었다. 그는 여름철 장강 유역에 많은 비가 내리고, 이로 인한 담수가 주변 바다에 공급되며 일대에 식물플랑크톤이 번성하는 현상이 바로 엘니뇨의 영향으로 인한 것임을 밝혀냈다.

그림 2. 장강(양자강) 담수의 영향에 관한 연구 (Park et al, 2015)

그림 2. 장강(양자강) 담수의 영향에 관한 연구 (Park et al, 2015)
Park, T. Jang, C. J., Kwon, M., Na, H. N. & Kim, K.Y. Kim (2015)
An effect of ENSO on summer surface salinity in the Yellow and East China seas J. Mar. Syst., 10.1016/j.jmarsys.2014.1003.1017

아빠의 빈자리가 아쉬웠던 아들,
가족과 함께하는 시간의 소중함

이렇게 해양순환 분야에서 관측과 컴퓨터 모델링 등을 통해 새로운 사실과 그 원인을 밝혀내는 기쁨은 이루 말할 수 없이 컸다. KIOST에 합류한 지 5년이 된 2006년, 텍사스 A&M 대학교 해양학과에 연구원으로 2년 정도 근무할 기회가 생겼다. 한국에서는 늘 바빴기에 가족과 함께하는 시간이 많지 않았던 것이 못내 마음에 걸렸던 그는 가족과 함께 미국으로 건너갔고, 당시 초등학교 4학년이었던 아들의 여름방학을 맞아 큰맘 먹고 휴스턴으로 휴가를 떠날 계획을 세웠다. 그런데 공항에 도착하자마자 갑자기 쏟아지는 폭우로 인해 비행기가 연착되었고, 무려 9시간 동안 대기실에서 하염없이 비행기 운항이 재개되기만을 기다려야 했다. 간만에 시간을 낸 가족 여행인데 공항에서 시간을 다 보내게 되니 김이 샐 수밖에 없었다. 무엇보다 한껏 들떠있었던 아내와 아이에게 너무도 미안한 마음이 컸다. 그는 어린 아들에게 ‘힘들지 않니?’하고 물어보았다는데, 해맑은 표정으로 돌아온 아들의 대답은 정말 뜻밖이었다. “아빠, 비행기가 더 연착되었으면 좋겠어요.”

순간, 그의 마음속에 형언할 수 없이 아픈 감정이 몰려왔다. 지루하다고 울며 보채기라도 하련만, 항상 바쁘기만 한 아빠의 빈자리가 늘 아쉬웠던 아들은 그렇게라도 아빠와 오랫동안 함께 있다는 것 자체가 너무 좋았던 것이다. 오랜 시간이 지났음에도 당시의 이야기를 꺼내는 그의 눈가가 촉촉이 젖어 들었다.

“KIOST 입사 이후로 줄곧 앞만 보며 달려왔던 세월이었습니다. 그때는 가족보다 연구자로서의 삶이 더 중요했던 것 같아요. 그런데 당시 아들이 했던 말이 얼마나 가슴이 미어지던지요. 그래서 그날 이후 되도록 가족과 많은 시간을 보내려고 노력했어요. 후배들에게도 특히 아이가 어릴 때 함께하는 시간을 최대한 많이 가지라고 말합니다. 인생에서 가장 소중한 것은 가족이고, 지나온 세월을 되돌릴 수는 없으니까요. 그런데 예전에는 그렇게 아빠와 놀아달라고 했던 아들이 지금은 대학생이 됐는데, 이제는 제가 오히려 아들에게 같이 놀아달라고 사정을 한답니다. 상황이 역전됐어요. 하하.”

사진 2. 초등학교 5학년인 아들, 아내와 함께 미국 죽음의 계곡(Death Valey)에서 한 컷

사진 2. 초등학교 5학년인 아들, 아내와 함께 미국 죽음의 계곡(Death Valey)에서 한 컷

사진 3. 아들이 군대가기 전 강원도 영월에서 촬영한 가족여행 사진

사진 3. 아들이 군대가기 전 강원도 영월에서 촬영한 가족여행 사진

‘내 마음의 또 다른 눈’
취미로 시작해 프로급 사진 실력 선보여

삶의 소소한 행복과 진정한 가치를 깨달아가며 그는 이제, 일뿐만 아니라 나름의 취미생활도 열심히 즐기고 있다. 연구자의 생활이라는 게 단순하면서도 업무의 강도는 높다고 말하는 그는 스트레스를 줄이기 위해 테니스와 사진을 배웠는데, 이는 단조로운 연구 생활의 큰 활력소가 된다고. 특히 그의 사진 실력은 KIOST 내에서도 정평이 나 있는데, 많은 이들의 입에서 회자되는 것은 인도양의 모리셔스에 정박해 있는 이사부호의 사진이다. 고요한 물 위로 비친 이사부호의 모습이 너무 인상적이었던 그가 순간의 감흥을 사진 한 폭에 멋지게 담아낸 것이다. 마치 데칼코마니를 연상케 하는 이 사진은 2018년 대한민국 해양사진전에서 금상을 수상하기도 했다.

사진 4. 인도양의 모리셔스에 정박해 있는 이사부호의 모습

사진 4. 인도양의 모리셔스에 정박해 있는 이사부호의 모습

“인도양 관측을 위해 비행기를 타고 이사부호가 정박한 모리셔스 항구에 도착해 보니, 때마침 스콜이 쏟아져 항구에 물이 고여있더군요. 제가 대칭 구조를 좋아하는데 물웅덩이에 비친 이사부호의 모습을 보는 순간, 정말 아름다운 대칭이 나오겠다는 생각이 들었습니다. 많은 분들이 이 사진을 바다 위에서 찍었다고 생각하시는데, 실은 물웅덩이에 비친 모습이에요. 바다의 상태가 이렇게 잔잔할 수는 없기 때문이죠.”

사진이 매력적인 이유는 사물을 위에서, 혹은 아래에서 보면 늘 보던 높이와는 전혀 다른 느낌이 들기 때문이라는 그는 사진이야말로 새로운 시각에서 사물을 관찰하는 연구자의 모습과 닮아있다고 생각한다. 그래서 그는 사진을 ‘내 마음의 또 다른 눈’이라고 말했다. 사진의 매력에 푹 빠진 그는 네이버 “오늘의 포토”(2016. 5. 19)에 선정되기도 했으며, 지금은 사진 블로그(oceanopia.blog.me)를 운용하고 있다.

사진 5. 네이버 “오늘의포토”상(2016.5.19)을 수상한 작품. 제부도 매바위에서 찍은 사진으로, 매바위를 독특한 시각으로 찍어 볼 때 마다 다르게 보인다(때로는 갓쓴 선비, 때로는 흐뭇하게 웃는 모습)는 심사평을 받았다.

사진 5. 네이버 “오늘의포토”상(2016.5.19)을 수상한 작품. 제부도 매바위에서 찍은 사진으로,
매바위를 독특한 시각으로 찍어 볼 때 마다 다르게 보인다(때로는 갓쓴 선비, 때로는 흐뭇하게 웃는 모습)는 심사평을 받았다.

지구과학 교사들을 대상으로
해양과학 최신 연구 분야 소개 특강 활동

연구활동 외에도 그는 전국의 고등학교 지구과학 교사 모임에 틈틈이 강연을 나간다. 해양학의 미래는 얼마나 많은 학생들이 해양학에 관심을 가지고 전공하는지에 달려 있으므로, 학생들이 해양분야에 관심을 갖게 하기 위해서는 일선 학교의 교사들이 관련 내용을 좀 더 재미있게 가르쳐야 한다고 생각한다. 그래서 지구과학 교사들을 대상으로 해양과학 분야의 다양한 현상들을 보다 흥미롭게 설명할 수 있는 특강을 마련하고, 학생들의 전공과 진로·적성에 도움을 주는 학교 프로그램에도 적극적으로 참여하고 있다.

“대다수의 학생들이 지구과학·해양 분야는 재밌기는 하지만 공학처럼 실용적이지 않다거나, 물리나 수학과 달리 학문적으로 엄밀하지 못하고 때로는 지루한 과목이라고 생각하고 있어요. 안타까운 일이죠. 개인적으로 중국 전국시대의 사상가인 장자(莊子) 인간세 편에 나오는 ‘무용지용(無用之用)’이라는 말이 해양학과 같은 자연과학의 속성을 잘 드러내는 표현이라고 생각하는데, 당장 쓸모가 없는 것이 나중에는 도리어 크게 쓰인다는 뜻입니다. 공학이 현재의 유용성에 치중해 있다면, 자연과학은 미래의 쓰임새에 초점을 둔 학문입니다. 현재는 별로 도움이 될 것 같지 않지만, 장기적으로는 꼭 필요하고 인간의 생활에 도움이 되죠. 무엇보다 자연과학은 호기심의 학문이기 때문에 모쪼록 많은 학생들이 즐겁게 수업하며 해양학 분야에 관심을 가졌으면 합니다.”
해양순환연구센터에 합류
기후변화의 중장기적 연구 수행

최근 KIOST 해양환경·기후연구본부 산하에 신설된 해양기후예측센터에 겸임 연구원으로 합류한 그는 향후 강원도 영동지방의 폭설 원인인 고수온, 즉 ‘바다의 폭염’이라고 불리는 해양 열파가 언제, 얼마나 오랫동안, 얼마나 강하게 올 것인지, 미래에는 어떻게 변할 것인지, 그리고 해양생태계에 미치는 영향 등 한반도 주변 해역의 기후변화에 관한 연구를 지속적으로 수행해 나갈 예정이다. 새로운 곳에서 새롭게 시작하는 그의 마음가짐은 언제나 설렌다.

사진 6. KIOST 해양상층역학연구실 연구원과 함께 한 장찬주 책임연구원

사진 6. KIOST 해양상층역학연구실 연구원과 함께 한 장찬주 책임연구원

“우리가 사는 곳을 지구(地球)라고 부르는 것은 지극히 인간적인 관점입니다. 그러나 우주에서 보면 바다와 구름으로 뒤덮인 지구는 마치 한 방울의 물과 같아요. 아마도 외계인이 지구를 보았다면 수구(水球)나 해구(海球)라고 했을 겁니다. 그 정도로 지구에서 바다는 상당히 중요한 존재죠. 앞으로 KIOST에 몸담으며, 한국 주변해 중기 해양환경 예측모형에 관한 연구와 더불어 해양생태계에 중요한 역할을 하는 혼합층 연구의 마지막 남은 퍼즐 - 한국해 전체 혼합층 지도를 완성하고 싶습니다.”
잠잠한 바다처럼
쉬지 않는 바람처럼

도덕경에 이런 구절이 나온다. “바다처럼 잠잠하고, 쉬지 않는 바람 같나니”. 우직한 소처럼, 때로는 거위를 타고 거침없이 갖가지 모험과 견문(見聞)을 쌓아가는 닐스처럼, 그의 연구 인생이 항상 바다, 그리고 끊임없이 순환하는 대기처럼 심오하고 역동적인 에너지를 발하길 바란다.

* 본 기사는 코로나 방역수칙을 지켜 안전하게 촬영하였습니다.

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최종수정일 :
2021-02-17